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[舰船总体] 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热57楼有分析

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CDer:000170121
发表于 2020-06-18 12:23 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 leeone 于 2020-06-19 14:59 编辑

前言

很多时候在贴吧看到有人分析美国那些航母结构,就说什么品字形结构和003相同。其实以前我就写过这样的文章说美国二战后航母设计特点,当然听没听进去又是另外一回事了。最近找到些新图,也想重新写002和003的结构分析。就把这篇美国航母分舱结构的文章当预热吧,相信很多图,大家都没见过的。还是首发于超大!

这篇都是讲美国的,大量的卫星图贴起来就是爽!!当然如果大家对这CV60的拆解图纸看,理解起来也会更清晰
https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2311742&page=1&authorid=482167

另外,关于美系,苏系的机舱设计理念怎么来的,可以重新看我以前的那篇文章
【科普向】003机舱结构是苏系还是美系?浅谈航母机舱结构说明贴吧微博自媒体误区
https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2586812

56、57楼有重大更新!提前讲解003烟道走向和常见误区!

=======


二战后美国先后发展了 福莱斯特、小鹰、企业、尼米兹、福特 5型航母。

福莱斯特和小鹰的分舱是相同的,按一型讨论。其实以前已经有很多福莱斯特或者企业的拆解图甚至是细节详图。但是在讲述前为了让大家能更好理解航母结构,先要明确各甲板名称,这很重要!
A00.jpg

看这图,可以自己对比003目前状态,其实动力段第四甲板以上都没铺设,当然分段肯定有了。

从最底层开始看,这是某条福莱斯特的底仓,看到上面8个方块了吗?这个就是8个锅炉的摆放位置,靠近船体中线。每2个锅炉和一台蒸汽轮机还有发电机一个舱,对应一条大轴。
A05.jpg

可以看CV67建造图,走大分舱不使用中央纵向防水壁的设计。大家看看CV67的拆解和建造过程,和苏系的明显不同。
03.jpg

作为彩蛋,发个小鹰的常压D型锅炉给大家看。实际上这个东西连安装支架总共118吨一个。底座大概是5米x5米的样子。
04.jpg

题外话:

说个题外话,小鹰航母续航能力,有写12000海里/18节,也有8000海里/18节。是否有冲突呢?之前看GAO的数据好像有答案了,常规动力航母锅炉可以开一半达到省油目的。(二战就这样用了,参见被沙恩击沉的光荣)GAO说4台锅炉小鹰可以跑20节+,但是要跑道30节,需要8台锅炉都启动,热待机的锅炉到最高功率,需要1到2小时。所以常规动力航母加速不如核动力,这个就是出处了。所以12000海里数据,可能是4台锅炉的航程。同样,我们知道辽宁舰是7800海里/18节,但是我也看过很多资料(包括俄文),有写基辅级的续航能力是12500海里/18节的,毕竟这两型船锅炉和主机基本相同的。

没看到烟道?机舱没铺设上面的甲板层,是不会有烟道的。锅炉的位置是在水线下,两侧船体是防雷结构层,不允许留有烟道口的。那么再往上看,第四、第三甲板开始出现烟道结构,在航母拆解图,我们也能看到的。

下面这张图是条福莱斯特级的拆解照片,拆到第三甲板状态,可以看到红框内的就是烟道了。这一层的烟道比较短小,下面第四甲板的会长些。
A04.jpg

对比福莱斯特的拆解图纸,福莱斯特舰岛靠前,因此设计图上第三层甲板的烟道也比小鹰靠前的。见红框出,这是张大图,点开看。
A06.jpg

到了机库甲板,这里真正名称是main deck 主甲板。看拆解图,前面还是飞行甲板,后面一大段就拆到机库甲板了。这时的烟道已经汇集到右侧外飘上,烟道口很小的(见红框处),往上通就是到舰桥烟窗了。
A03.jpg

美系和苏系航母对弹药提升理念有很大的不同。美国人提升到机库甲板后,再通过船侧飞机升降机,或者侧方专用的弹药升降机“转运”到飞行甲板上。这样弹药通道不会影响机库面积。而苏系则一步到位,弹药库直接提升到飞行甲板。山东舰机库无法往前扩展就是被弹药提升通道挡住了。003的弹药提升通道必须走美系才合理。

那么到了甲板上,烟道口又是怎样的?其实蒸汽轮机的排烟口,进口真不大。大概就10米x1.5米左右的样子。蒸汽轮机的进去要求低,烟窗下面那些百叶窗就是了。比燃机要求低多了。
A02.jpg

再放彩蛋,第一看到美国常规动力航母装舰桥吧?看看甲板上那4个烟道口。就是图上红框的地方。
01.jpg

以前没CAD,设计图都是手绘的。
4-DCS17-275-31.jpg
话说起来,LZ当初大学专业就是学这个的,毕业设计的一个小小的传动零件设计模型,需要A0图纸1张总体布局(半张床大),A2图纸2张局部零件,A4图纸10+各种轴承 次轮细则,附带30多页A4纸的计算公式,强度验证,制造工艺要求说明。每当现在看到论坛那些天马行空一会缩小机身,一会铲平滑越头的文科向想法,很无语。

所以美国常规动力的机舱布局就是这样的,烟道逐渐汇集到右侧舰岛。红色体系
06.jpg

而机机舱内的布局,则是这样的,我手绘一下
B01.jpg


到了企业号,全球第一款核动力航母。其实也是按照小鹰的分舱布局来的(没经验)。只是不同的是,将8个锅炉的位置,换成了8个反应堆。
B02.jpg

不过企业的反应堆就这么放在机舱没保护箱的。第一代反应堆用了50年都没出事,只能说大E的运气再次体现到Big E身上。到此,大家可以看到美国常规动力航母和企业号的设计,是一个机舱对应一个大轴的动力和相应电力。冗余性是不错的。

到了尼米兹只使用2个反应堆的设计,而且反应堆保护箱首次出现,但是大家看下面这图,CVN68的建造图,这图大家肯定少见,有没哪里不对劲?
08.jpg

尼米兹首舰的反应堆保护箱也太小了吧!!!!没错,前3条属于第一批次,就是这样的。于是从第4条尼米兹开始,反应堆保护箱增加了几千吨的装甲体积也扩大了。按GAO的说法,这改动使得舰体内部可用空间少了5%。吃水增加排水量也加大了。
43-DCS16-740-66.jpg

再次借用海盗猫的图,尼米兹航母排水量的论证,可以看到CVN71对比CVN68服役时排水量,大了6000吨。从第四条尼米兹,到现在的福特,反应堆保护箱我们就很熟悉了。目前尼米兹和福特放反应堆的舱体,前后隔板在14-15米。
A07.jpg

以前常规时代4台主机会分别放在4个不同的舱位,但是尼米兹其中2个舱要来放反应堆及其保护箱体。那么只能改为2个主机放1个机舱中。而且依旧是不使用中央防水壁。这样变相的冗余下降了。

至于福特和尼米兹到底有没如贴吧微博那些人说的,在两台蒸汽轮机主机中间有一道纵向的防水隔板呢?看建造图,福特正在吊装蒸汽轮机,另一侧的已经安装,2台主机间并没有任何中央纵向防水壁。
41-DCS16-651-122.jpg

是不用的!美国人的机舱分舱思路一直没变,大分舱,不使用中央纵向防水壁。很多人见过这个俯视图,认为中间有很宽的那一道是防水壁,只是设备而已。防水壁不是这么厚的。
09.jpg

如果有看701所关于尼米兹防护体系的论文就知道,尼米兹是很强调船侧,水下防护。二战航母要防俯冲轰炸机强调的水平装甲,在现代航母里面反而不那么重要了,当然尼米兹在重要部位也有水平装甲覆盖。(只是没料到几十年后有ASBM攻顶)

说起福特,其实大家把福特舰体神话,其实美国海军原来有更合理的ECBL方案,354米长的舰身,更好的航空运作能力和居住环境。但是需要修改现有码头和海军修船坞,被放弃了。研究的成果应用到尼米兹的舰体上,这就是福特的来源。

所以尼米兹和福特的机舱结构并不是很多人所说的品字型结构。而是美国二战后(甚至是二战新型战列舰开始用的)大分舱,无中央防水壁路线。更像是吕字型结构。
B03.jpg

这里特别强调:分舱理念是有延续,但是并不代表舱位参数,里面的设备就必须要相同。这点尤其在我之后文章论述002和003会重要意义。而且分舱理念并不能用于说明是常规动力还是核动力。美国的相同的理念下但是了常规和核动力航母,苏联算上未完工的1143.7,照样在相同理念下诞生了基辅,库兹涅佐夫常规动力航母和乌里杨诺夫核动力航母。

================

家庭作业:

最后布置一个家庭作业给大家,也是和002、003结构分析那篇文章会用到的。大家有没留意到美国常规动力航母,一个机舱里面是有锅炉、蒸汽轮机、锅炉发电机这三要素。那么苏系的航母,主机舱里面又包括了什么?舱段叫法又是什么?

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CDer:000057671
发表于 2020-06-18 12:40 | 显示全部楼层
长知识了,谢谢楼主。
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CDer:001128496
发表于 2020-06-18 12:55 | 显示全部楼层
好图好图!
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CDer:001098130
发表于 2020-06-18 13:07 | 显示全部楼层
持续关注 希望一解003的谜团
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CDer:000170121
 楼主| 发表于 2020-06-18 13:37 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见】带你拆航母,了解美国现代航母分舱结构布局,当003结构分析的预热

kgbyq17 发表于 2020-06-18 13:07
持续关注 希望一解003的谜团

002和003结构分析的文章其实已经写好,不能说是揭开谜团,但是可以消除一些以前的误区。分析看哪个位置更有效判断003的动力类型。

PS:重新调整图片大小,打开会快很多了。
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CDer:001116539
发表于 2020-06-18 13:47 | 显示全部楼层
还有人在纠结003动力吗?
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CDer:001136535
发表于 2020-06-18 13:53 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见】带你拆航母,了解美国现代航母分舱结构布局,当003结构分析的预热

leeone 发表于 2020-06-18 13:37
002和003结构分析的文章其实已经写好,不能说是揭开谜团,但是可以消除一些以前的误区。分析看哪个位置更 ...

期待中………
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CDer:001099804
发表于 2020-06-18 13:56 | 显示全部楼层
涨知识了,感谢楼主
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CDer:000414590
发表于 2020-06-18 14:00 超大游击队员 | 显示全部楼层
保护箱这个说法有出处吗?
这个结构在陆地上一般叫安全壳,在船上叫堆舱。
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CDer:000170121
 楼主| 发表于 2020-06-18 14:03 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见】带你拆航母,了解美国现代航母分舱结构布局,当003结构分析的预热

guxiaolin123 发表于 2020-06-18 14:00
保护箱这个说法有出处吗?
这个结构在陆地上一般叫安全壳,在船上叫堆舱。

保护箱只是个俗称,学名叫生物防护层。看过701所关于船用核堆生物防护层的论文。不过那个应该还是民用范畴。
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CDer:000414590
发表于 2020-06-18 14:20 超大游击队员 | 显示全部楼层
leeone 发表于 2020-06-18 14:03
保护箱只是个俗称,学名叫生物防护层。看过701所关于船用核堆生物防护层的论文。不过那个应该还是民用范 ...

二次屏蔽只是一部分功能,主要作用是防止外界引发事故和事故后防止核泄漏。
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CDer:000170121
 楼主| 发表于 2020-06-18 14:22 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

guxiaolin123 发表于 2020-06-18 14:20
二次屏蔽只是一部分功能,主要作用是防止外界引发事故和事故后防止核泄漏。

舰用生物保护层外面,还有装甲层。按美国说法是尼米兹保护箱体有65毫米厚的凯夫拉复合甲。这还是第一批次的厚度。后面的增加了多少就没说了,只有GAO提到过增加了几千吨的说明。
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CDer:001065008
发表于 2020-06-18 14:39 | 显示全部楼层
知己知彼 百战不殆
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CDer:000170121
 楼主| 发表于 2020-06-18 14:44 | 显示全部楼层
哇塞~~~我论坛头衔升级到少将了,用了12年,佩服那些1个月升少将的!!
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CDer:000758434
发表于 2020-06-18 14:55 超大游击队员 | 显示全部楼层
依稀记得一个海军亲戚以前给我讲过,驱护舰主甲板就是一上船那层甲班。但是航母的主甲板是机库甲班,然后主甲板上面和下面的命名不同,一个叫“01甲板”“02甲板”,一个叫“第一甲班”“第二甲板”,看来是“借鉴”了美国。
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CDer:000538202
发表于 2020-06-18 15:03 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

厉害!
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CDer:001109231
发表于 2020-06-18 15:13 | 显示全部楼层
太赞了!这种帖子才是超大的意义和精髓所在啊!
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CDer:000017103
发表于 2020-06-18 15:14 | 显示全部楼层
谢谢楼主提供资料对比,又学习了
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CDer:000158904
发表于 2020-06-18 15:17 超大游击队员 | 显示全部楼层
核动力整个系统占的体积重量真不小,这换成常规动力得多带多少油。所以我还是认为燃气轮机航母才是未来发展方向,当然这不是一步到位的事。
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CDer:001109231
发表于 2020-06-18 15:30 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

羽毛蛇 发表于 2020-06-18 14:55
依稀记得一个海军亲戚以前给我讲过,驱护舰主甲板就是一上船那层甲班。但是航母的主甲板是机库甲班,然后主 ...

航母机库甲板被称为maindeck的原因应该是“历史遗留问题”(笑)。美国的第一艘航母兰利号是由运煤船改装的,基本思路就是铲平原甲板上层建筑,上边放积木似的拼上像“火柴盒”一样的机库,并不作为舰体承力结构,所以机库甲板才是原本的第一层装甲甲板即maindeck。后来专用航母设计将机库结构承担简体总纵弯曲,航空甲板成为正式的航母“第一层甲板”,但是称呼也没有变化就这么延续下来了。
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CDer:000351025
发表于 2020-06-18 15:55 | 显示全部楼层
就需要这样庖丁解牛式的详细对照 期待LZ后续
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CDer:001153648
发表于 2020-06-18 16:08 | 显示全部楼层
分析的很有意思!
现在基本上能确定就是常规了吧
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CDer:000228848
发表于 2020-06-18 16:22 | 显示全部楼层
这种帖子才是我们众多超大ers众筹让网站继续运营下去的意义所在
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CDer:001133515
发表于 2020-06-18 16:25 | 显示全部楼层
拜读,佩服!佩服!
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CDer:001122646
发表于 2020-06-18 16:56 | 显示全部楼层
涨姿势了,里面学问真大.
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CDer:001105127
发表于 2020-06-18 16:58 | 显示全部楼层
多谢楼主好贴,学习了。
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CDer:000000560
发表于 2020-06-18 17:00 超大游击队员 | 显示全部楼层
楼主厉害 海空都那么专业
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CDer:000764204
发表于 2020-06-18 17:05 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

比较早期的南达科他级动力舱,锅炉轮机组分置两侧、涡轮发电机居中;福莱斯特和小鹰级改为锅炉居中大概是要简化航母烟道的合并流程吧。
a.jpg
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CDer:001165430
发表于 2020-06-18 17:11 | 显示全部楼层
学习到了,期待更多精品
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CDer:001167550
发表于 2020-06-18 17:41 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

楼主讲的很详细,涨知识了。这才是论坛该有的。
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CDer:000158904
发表于 2020-06-18 19:03 超大游击队员 | 显示全部楼层
干货贴,等着楼主更新,我也想知道003到底什么结构。
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CDer:000598376
发表于 2020-06-18 20:23 | 显示全部楼层
哈哈,理科CDer。果然不是一帮文科生能比拟的。

这种帖子还是要多一些才有意思,整天打嘴仗又没啥凭据的浪费了太多流量。。。。
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CDer:001034586
发表于 2020-06-18 21:02 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

真牛逼!真专业!学习了!
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CDer:000688311
发表于 2020-06-18 21:09 超大游击队员 | 显示全部楼层
有人看完能科普一下吗?
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CDer:000170121
 楼主| 发表于 2020-06-18 21:26 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

hkqtzwh 发表于 2020-06-18 17:05
比较早期的南达科他级动力舱,锅炉和轮机组分置两侧、涡轮发电机居中;福莱斯特和小鹰级改为锅炉居中大概是 ...

应该就是为了烟道考虑吧,福莱斯特第四甲板拆解图,烟道还是比较集中的。
190323g8qaceigh8z006c2.jpg
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CDer:000538202
发表于 2020-06-18 21:33 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

最近孩子上网课,屁股后面跟着看过几节,这么好的素材,这么丰富的内容,真够讲两小时的。中间再穿插讨论太精彩了。
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CDer:001135505
发表于 2020-06-18 22:04 超大游击队员 | 显示全部楼层
赞楼主,这才是超大应有的水平。哪些铲平001和002,给075加滑跃的好好学习一下吧,不懂就闭嘴,少说多学
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CDer:000082890
发表于 2020-06-18 22:17 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

本帖最后由 shalin 于 2020-06-18 23:02 编辑

动力舱中间划出的那个十米见方的结构是干什么用的,难道不是核反应堆么?如果是常规动力,那么进排气管道又在图上哪里?
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 楼主| 发表于 2020-06-18 22:25 | 显示全部楼层

RE: 【多图首见烟道】带你拆美国航母了解分舱结构布局,当003结构分析的预热

shalin 发表于 2020-06-18 22:17
动力舱中间划出的那个十米见方的结构是干什么用的,难道不是核反应堆么?如果是常规动力,那么进排气管 ...

下一篇才会讲003那个舱位,如果不是放反应堆的,会是放什么。如果你真的有看主贴,整个航母的烟道构造如何,哪层甲板会出现已经很明确写出来。CV67那张图,你能看到烟道吗?是否意味着CV67就是核动力了?
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CDer:000082890
发表于 2020-06-18 22:31 | 显示全部楼层
赶快写下一篇,这急着看呢!
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